CZ176594A3

CZ176594A3 - Dosing method and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ176594A3
Application number: CZ941765A
Authority: CZ
Inventors: Frank Dr Goedicke; Wilhelm Herzmann; Artur Dr Ruf
Original assignee: Buehler Ag; Frank Dr Goedicke; Wilhelm Herzmann; Artur Dr Ruf
Priority date: 1993-01-25
Filing date: 1994-01-11
Publication date: 1996-02-14
Also published as: CN1101207A; EP0632745A1; CN1043852C; SK280054B6; CZ285578B6; SK113994A3; EP0632745B1; ATE163870T1; CH688848A5; PL172396B1; WO1994016805A1; RU94042225A; RO113312B1; DE59405412D1; PL305048A1

Abstract

A process is disclosed for dosing and in particular for mixing substances, in particular for mixing at least one granulated or powdery solid with a liquid. A first substance, in particular the granulated or powdery solid, is fluidized with a continuously or intermittently supplied gas and then this homogenized gas-substance mixture is brought together and mixed in time-constant doses with a second substance. In order to dose the homogenized gas-substance mixture, gas is additionally supplied thereto before it is mixed with the second substance. Said gas is supplied so as to flow parallel to and surround the stream of gas-solids that flows into the mixing device.

Description

Způsob dávkování a zařízení pro jeho provádění bblast .technikyMethod of dosing and apparatus for its implementation

Vynález se týká způsobu dávkování látek podle předvýznakové části patentového nároku 1, zejména pro směšování nejméně jedné zrnité nebo práškovité pevné látky s kapalinou, a zařízení pro provádění tohoto způsobu.The invention relates to a method for dispensing substances according to the preamble of claim 1, in particular for mixing at least one granular or powdered solid with a liquid, and to an apparatus for carrying out the method.

225ÉY2dní_stav_techniky225ÉY2dni_stav_techniky

V mnoha případech, jako při směšování, je důležité, aby se dodržovalo pokud možno přesné množství látky, případně přesný poměr přívodu navzájem směšovaných látek_e Tento problém lze řešit v mnoha případech prostřednictvím objemového dávkování, při kterém se přivádějí do mísícího ústrojí obje-r mové jednotky o předem stanovené velikosti. Toto objemové dávkování však není přesné, pokud je sypná hustota směšovaných pevných látek značně rozdílná.In many cases, such as during mixing, it is important to respect the as accurately as possible the quantity of the substance or the precise rate of supply of other substances to be mixed _e This problem can be solved in many cases by means of volumetric metering, in which are fed to the mixing device obje r chromic units of predetermined size. However, this volumetric dosing is not accurate if the bulk density of the mixed solids is significantly different.

V takovém případě lze uvažovat také o hmotnostním dávkování. U toho se však předpokládá, že hmotnost je jako celek k dispozici jako násyp, což však opět znesnadňuje směšování, zejména u látek, které mají při přidávání kapaliny sklon k vytváření usazenin, jako například popílek. V úvahu by sice také přišlo využití kontinuálního vážení, avšak je známé, že přesnost takového vážení je velmi omezená, a to zejména proto, že okamžitý tok hmotnosti na jeho výstupu může podléhat nepředpokládanému kolísání, například v důsledku změny sypné hustoty pevné látky. Také s vážením je však žádoucí opatrné dávkování, protože odpovídající látku lze sice zpravidla přidat, ale již není možné ji odstranit. Změnou svpné hustoty pevné látky může být také způsobeno nepředpokládané kolísání okamžitého hmotnostního toku na výstupu.In this case, weight dosing may also be considered. However, it is assumed that the mass as a whole is available as a embankment, which again makes it difficult to mix, especially for substances which tend to form deposits, such as fly ash, when adding liquid. While the use of continuous weighing would also be possible, it is known that the accuracy of such weighing is very limited, especially since the instantaneous mass flow at its output may be subject to unexpected fluctuations, for example due to a change in bulk density. However, even with weighing, careful dosing is desirable, since the corresponding substance can, as a rule, be added but can no longer be removed. Changing the bulk density of the solid may also cause unexpected fluctuations in the instantaneous output mass flow.

Využití fluidního lože pro dávkování je samo o sobě známé. U takového provedení je ponechávána pevná látka v pohybu od horní vrstvy vířivé vrstvy. Avšak ani tak se ještě neuskutečňuje časově konstantní dávkování, protože uvnitř fluidního lože se zpravidla vytvářejí plynové bubliny a částečně i pevná tělíska vykonávají nekontrolovatelné pohyby.The use of a fluidized bed for dosing is known per se. In such an embodiment, the solid is kept moving away from the top layer of the fluidized bed. However, the time-constant dosing is not yet realized, as gas bubbles are generally formed inside the fluidized bed and, in part, even solid bodies perform uncontrollable movements.

?2^stata_vynálezu? 2 ^ state_of the invention

Vynález si proto klade za úkol vytvořit přesně dávkující způsob a zařízení pro jeho provádění. Zejména má být vytvořen směšovací systém pro přimíchávání nejméně jedné kapaliny k nejméně jedné pevná látce, při kterém jsou tyto uvedeny v předem stanoveném poměru do styku a vnitřně jsou smíšeny. Proto se podle vynálezu u způsobu v úvodu uvedeného typu navrhují význakbvé znaky nároku 1.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a precise dosing method and apparatus for carrying out it. In particular, a mixing system is to be provided for admixing at least one liquid to at least one solid, in which they are brought into contact in a predetermined ratio and internally mixed. Therefore, according to the invention, the features of claim 1 are proposed in the method of the type mentioned at the outset.

Bylo totiž zjištěno, že výše uvedené nerovnoměrnosti ve fluidní_w vrstvě, které nepříznivě ovlivňují časově konstantní dávkování, se nevyskytují po celé výšce fluidní vrstvy, přičemž do značné míry je jich ušetřena dnová oblast.It has been found that the above inequality _w fluidized bed which adversely affects the time constant dosing to occur over the entire height of the fluidized bed, whereby a large extent they are spared the base region.

Zvláště důležité využití a uspořádání způsobu podle vynálezu vyplývá ze znaků nároku 2. Směšování je totiž zvláště homogenní, pokud jsou všechny části povrchové plochy každé částice na podkladě fluidace ve fluidním loži uvolněny. Právě s kapalinou se vytvářejí zvláště homogenní směsi také tehdy, pokud lze pevnou látku obtížně směšovat a pokud má sklony k vytváření usazenin, případně přilepení, fak se vytvářejí zvláště příznivé předpoklady pro směšování obtížně'směšovatelných látek s jinými látkami, jak je to dáno zejména ti směsí s kapa tom dávkovači ústrojí podle podílející komponenty směsi linami. V rámci vynálezu lze při vynálezu upravit pro všechny se před mísícím ústrojím.A particularly important use and arrangement of the method according to the invention is apparent from the features of claim 2. The mixing is particularly homogeneous when all parts of the surface area of each particle are released by fluidized bed fluidization. Particularly homogeneous mixtures are formed with the liquid even when the solid is difficult to mix and if it has a tendency to form deposits or sticking, therefore, particularly favorable prerequisites for mixing the difficult-to-mix substances with other substances are created, as is particularly the case. the dispensing device according to the component of the mixture. Within the scope of the invention, the invention can be adapted to all before the mixing device.

Podle zvláště výhodného provedení se navrhuje, aby se kapalina do fluidační látky vstřikovala. Prokázalo se, že prostřednictvím této operace způsobu se dosáhne optimálního směšování s fluidovanou látkou.According to a particularly preferred embodiment, it is proposed that the liquid be injected into the fluidising substance. It has been shown that by means of this process operation an optimal mixing with the fluidized substance is achieved.

Pro ekonomické a.účinné dávkování se podle dalšího vytvoření vynálezu navrhuje, aby se pro dávkování homogenizované směsi plynu a látky do ní před smíšením s druhou látkou přídavně přiváděl plyn, přičemž tento plyn se přivádí kolem do mísícího ústrojí přitékajícího proudu plynu a pevné látky a rovnoběžně s,e směrem jeho proudění. Volitelnou změnou tohoto přídavného přívodu plynu se dosáhne více nebo méně velkého zředění dvoufázové směsi z fluidního lože.For an economical and efficient dosing, according to a further embodiment of the invention, it is proposed that for the dosing of the homogenized gas-substance mixture to be additionally supplied to the gas prior to mixing with the second substance, this gas is fed around the mixing device flowing gas and solids and parallel. s, e flow direction. Optionally changing this additional gas supply results in a more or less large dilution of the biphasic fluidized bed mixture.

Zvláš'tě účinného a tím i přesného dávkování se podle dalšího výhodného provedení vynálezu dosáhne tím, když jé rychlost přídavně přiváděného, proud směsi plynu a látky obklopujícího plynu stejně velká jako rychlost proudu směsi plynu a látky.According to a further preferred embodiment of the invention, a particularly effective and thus accurate dosing is achieved when the speed of the additionally supplied gas and substance surrounding the gas is as high as the speed of the gas and substance mixture.

U zařízení podle vynálezu pro provádění uvedeného způsobu se navrhuje, aby bylo upraveno ústrojí fluidního lože pro fluidování první, zejména zrnité nebo práškovité látky, které by mělo vstup pro první látku, jeden nebo více vstupních otvorů, s výhodou ve dnu ústrojí fluidního lože pro plyn ke fluidování, a výpust pro fluidovanou směs plynu a pevné látky, která je upravena tak, že na výpusti je upraveno vyústění do mísícího ústrojí, do kterého se také přivádí druhá látka, zejména jako kapalina, s výhodou prostřednictvím rozstřikovacích trysek nebo podobně. Toto zařízení podle vynálezu umožňuje s malými konstrukčními náklady ekonomicky provádět jednotlivé kroky způsobu podle vynálezu a vytváří předpoklad pro směšování navzájem obtížně mísitelných látek.In the apparatus according to the invention for carrying out the method, it is proposed to provide a fluidized bed device for fluidizing a first, in particular granular or powdered substance, having an inlet for the first substance, one or more inlet openings, preferably in the bottom of the fluidized bed for gas and a discharge for a fluidized gas-solid mixture which is arranged such that an outlet is provided at the discharge to a mixing device to which the second substance is also supplied, in particular as a liquid, preferably by means of spray nozzles or the like. This device according to the invention makes it possible to carry out the individual steps of the process according to the invention economically at low construction costs and creates a prerequisite for mixing hardly miscible substances.

Zvláště účinně lze dávkování podle výhodného provedení vynálezu uskutečnit tak, že na výpusti ústrojí fluidního lože, případně v oblasti vypouštěcího potrubí je upraveno s výhodou jako duté těleso vytvořené tryskové ústrojí jako dávkovači ústrojí, zejména pro směšovací proces, které má kanály pro přivádění přídavného plynu skrz porovitou stenu, trysky a podobně dutého tělesa do, případně na homogenní směs plynu a látky.The metering according to a preferred embodiment of the invention can be carried out particularly efficiently in that a nozzle device is preferably designed as a hollow body as a dosing device, in particular for the mixing process, which has channels for supplying additional gas through the fluidized bed outlet or in the region of the discharge line. a porous wall, nozzles and the like of a hollow body into, optionally, a homogeneous mixture of gas and substance.

Pokud je v souvislosti s některým pracovním procesem žádoucí, aby směšování a dávkování bylo regulováno samočinně, potom se k tomu účelu podle výhodného provedení vynálezu navrhuje, aby pro měření obsahu látky ve fluidní směsi plynu a látky bylo ústrojí fluidního lože a tryskové ústrojí opatřeno případně ve vzájemném odstupu uspořádanými místy měření tlaku se s výhodou elektrickými nebo elektronickými ústrojími pro měření tlaku, případně čidly hladiny» jejichž výstupní signály jsou přiváděny do například pamětově naprogramovatelného elektronického řízení, jehož výstupní signály jsou přiváděny přednostně pro řízení ventilů., zejména rozváděčích ventilů a/nebo ventilů pro omezování tlaku a s výhodou z dopravního ústrojí pro přívod první látky do ústrojí fluidního lože pro jeho řízení.If it is desirable in the context of an operation to mix and dispense automatically, then for the purpose of the preferred embodiment of the invention, it is proposed that the fluidized bed and nozzle device be provided for measuring the substance content in the fluid gas / substance mixture. The pressure measuring points are preferably spaced from one another by means of electrical or electronic pressure measuring devices or level sensors whose output signals are fed to, for example, a memory programmable electronic control, whose output signals are fed preferably for valve control, in particular directional valves and / or pressure limiting valves and preferably from a conveying device for supplying the first substance to the fluidized bed device for controlling it.

Popsané dávkovači ústrojí postačí pro provádění korekce malých odchylék zaplynováním, přičemž pro provádění korekce větších odchylek se podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu navrhuje, aby ústrojí fluidního lože bylo ovladatelné zejména předvolitelným tlakem plynu podle paměti prostřednictvím ventilu, ovládaného řízením.The described dispensing device is sufficient for correcting small deviations by gasification, and in order to correct larger deviations it is proposed, according to a further preferred embodiment of the invention, that the fluidized bed device be controlled in particular by a preselectable memory pressure by a control valve.

ΕΐehlÉyL2krázku_na_yýkreseΕΐehlÉyL2krázku_na_yýkrese

Další podrobnosti vynálezu vyplývají z dále uvedeného popisu příkladu provedení, který je znázorněn na jediném obrázku výkresu.Further details of the invention will be apparent from the following description of an exemplary embodiment, which is shown in a single drawing of the drawing.

Na obr. je schematicky znázorněno zařízení podle vynálezu.The device according to the invention is schematically illustrated.

LI ad_provedení_yynálezuLI and invention

Jak j-e to znázorněno, přivádí se do ústrojí _l fluidního lože pevná látka v podobě částic, například popílek' nebo jiný zrnitý nebo práškovitý materiál, který má zejména sklon pro vytváření usazenin, a to z předřazené části 20 zařízení prostřednictvím dopravního ústrojí 21, jako například šneku nebo pneumatického dopravníku, a plní se do ústrojí JL fluidního lože. Předřazená část 20 zařízení může být například tvořena zásobní nádobou, případně odlučovacím a dopravním systémem, jak je to zhruba popsáno vAs shown, a particulate solid, such as fly ash or other particulate or particulate material, which is particularly prone to depositing, is fed to the fluidized bed device 1 from the upstream portion 20 of the device via a conveying device 21, such as screw or pneumatic conveyor, and is fed into the fluidized bed device 11. For example, the upstream part 20 of the apparatus may be formed by a storage vessel or a separating and conveying system, as described in

ΕΡ-Α-0 168 614. Veznázornčné uvolňovací zařízení, které je upraveno v zásobníku části 20 zařízení, jak je to u sila obvyklé, zabezpečuje vytékání částic pevná hmoty i při různých výškách naplnění zásobníku části 20 zařízení. Aby se dosáhlo dopravy s co nejmenším otěrem částic, lze jako dopravní ústrojí 21 zvolit zejména pneumatický dopravník s hustým prouděním, tak jak se to také navrhuje podle ΕΡ-ΑΟ 168 614. Místo vstupu 21a částic pevné látky se účelně předem zvolí tak, aby bylo možné zanedbat impulsní síly částic pevné hmoty přicházejících z dopravního ústrojí 21 do fluidní vrstvy 2.ΕΡ-Α-0 168 614. A visual release device provided in the container of the device part 20, as is customary in a silo, ensures the escape of solid particles even at different fill levels of the device part 20 container. In particular, in order to achieve conveyance with as little abrasion of the particles as possible, the conveying device 21 can be selected as a dense air flow conveyor, as also suggested in accordance with ΕΡ-ΑΟ 168,614. it is possible to neglect the impulse forces of the solid particles coming from the conveying device 21 into the fluidized bed 2.

Skrz dno 11 ústrojí 1^ fluidního lože, které je prostupné pro plyn nebo také pro páru a proto je obecně opatřeno vstupními otvory 11a, .proudí ve směru šipky G fluidační plyn z potrubí 19 zdola směrem vzhůru a rozviřuje vložené částice pevné hmoty při vytváření fluidní vrstvy 2. Toto fluidační dno 11 může být vytvořeno jako děrované dno nebo je využitelné také dno z pórovitého materiálu. Plyn může být v případě uvažovaných směsí tvořen také již párou přiváděné kapaliny, v každém případě však jen pro dosažení předběžného smáčení. S narůstající vstupní rychlostí proudění plynu se uvolňuje vrstva stále více, takže Částice pevné látky v tomto dvoufázovém systému provádějí menší a větší změny místa.Through the bottom 11 of the fluidized bed apparatus 11, which is permeable to gas or also to steam and therefore generally provided with inlet openings 11a, fluidizing gas flows downstream from line 19 in the direction of arrow G and swirls the solid particles inserted to form a fluidized bed. This fluidizing bottom 11 can be formed as a perforated bottom or a bottom made of porous material can also be used. In the case of the mixtures in question, the gas may also be formed by the steam supplied to the liquid, but in any case only to achieve pre-wetting. As the gas inlet velocity increases, the layer is released more and more so that the solid particles in this two-phase system make smaller and larger changes in location.

Od určité vstupní rychlosti proudění, při kterých přechází sypná vrstva do vířivé vrstvy, tedy nad tak zvaným bodem uvolnění, je pokles tlaku ve vrstvě po její výšce zhruba konstantní, což lze, jak bude ještě v dalším popsáno, využít pro lepší ovládání dávkování.Since a certain flow velocity at which the bulk layer passes into the fluidized bed, i.e. above the so-called release point, the pressure drop across the layer is roughly constant, which, as will be described later, can be used to better control dosing.

Teoreticky sahá oblast fluidní vrstvy od spodní mezní rychlosti, to je rychlosti uvolnění, až k horní mezní rychlosti, kterou lze charakterizovat tak, že vrstva je již tak uvolněna, že každá jednotlivá částice bez ovlivnění sousední částici se vznáší ve fluidím proudu.Theoretically, the region of the fluidized bed extends from the lower limit velocity, i.e., the release rate, to the upper limit velocity, which can be characterized such that the layer is already released so that each individual particle, without affecting the adjacent particle, floats in the fluid stream.

Pokud má být časově konstantní a dávkovaně z takové fluidní vrstvy 2 odváděna fluidovaná pevná látka, může se to uskutečnit účelně jen z pokud možno homogenní fluidní vrstvy. Ukázalo se, že tuto podmínku lze lépe než dosud plnit uspořádáním výpusti 3 v oblasti dna 11, a dosáhnout podstatného zdokonalení zavedením proudu plynu ve směru šipky G s rychlostmi plynu obvyklými u takových fluidních loží. Jen potom totiž zůstanou částice pevné hmoty velmi rovnoměrně rozděleny v odváděném objemu fluidní vrstvy. V ideál ním případě se nevytvářejí žádné vazné síly mezi jednotlivými částicemi.If the fluidized solid is to be drained from the fluidized bed 2 in a time-constant manner and in a metered manner, this can be effected only from an as homogeneous fluidized bed as possible. It has been shown that this condition can be met better than previously by arranging the outlet 3 in the region of the bottom 11, and to achieve a substantial improvement by introducing a gas flow in the direction of arrow G with the gas velocities usual in such fluidized beds. Only then will the solid matter particles remain very evenly distributed throughout the fluidized bed. Ideally, no bonding forces are created between the individual particles.

Směs plynu a pevné látky fluidní vrstvy 2 se chová do značné míry jako kapalina. Prostřednictvím výpusti _3 ve dnu 11 ústrojí fluidního lože může ve fluidní vrstvě 2. horaogenizovaná směs 17 plynu a tuhé látky vytékat do vypouštěcího potrubí 4.The gas / solid mixture of the fluidized bed 2 behaves largely as a liquid. By means of the outlet 3 in the bottom 11 of the fluidized bed device, a fluidized gas mixture 17 can be discharged into the discharge pipe 4 in the fluidized bed 2.

Pokud je nyní do značné míry k dispozici homogenní směs 17 plynu a tuhé látky, u které mají jednotlivé částice v prostředí vždy shodnou vzájemnou vzdálenost, tak bylo zjištěno, že se tím vytvářejí zvláště výhodné předpoklady pro směšování obtížně směšovatelných látek s jinými látkami, zejména kapalinami. Jak již bylo uvedeno, je pokles tlaku ve výšce fluidní vrstvy 2 konstantní, což umožňuje využít tlakové rozdíly jako míru pro množství pevných látek, obsažených ve fluidní vrstvě 2. Tím se umožní nejen kvantitativně přesně zjistit množství pevné látky, která je k dispozici, nýbrž přitom také získat homogenitu proudu plynu a pevné látky a dokonce ji ještě zvýšit, to znamená splnit tak kvalitativní podmínku, která poskytuje pro daný problém optimální řešení.If a homogeneous gas / solid mixture 17 is now largely available, in which the individual particles always have the same mutual distance in the environment, it has been found that this creates particularly advantageous conditions for mixing difficult-to-mix substances with other substances, in particular liquids. . As already mentioned, the pressure drop at the height of the fluidized bed 2 is constant, which makes it possible to use pressure differences as a measure for the amount of solids contained in the fluidized bed 2. This makes it possible not only to quantitatively accurately determine the amount of solids available but at the same time, to obtain and even increase the homogeneity of the gas and solid stream, that is to say, to fulfill a quality condition which provides an optimum solution for the problem.

Veškeré množství plynu, které se přivádí do ústrojí 1^ fluidního lože, jej opouští odfukovým potrubím 34', do kterého může být integrován ventil pro nastavování tlaku v ústrojí JL fluidního lože. Případně lze do ústrojí 1_ fluidní ho lože také zamontovat ústrojí pro předběžné čištění, případně čištění odváděného vzduchu, které může být vytvořeno zejména jako odstředivý odlučovač 36, případně jako vratný třídič, přičemž odloučená pevná látka se prostřednictvím prodloužené přetlakové trubky 37 opět přivádí do fluidní vrstvy 2.All the amount of gas that is fed to the fluidized bed device 11 exits it through the exhaust duct 34 'into which a pressure adjusting valve in the fluidized bed device 11 can be integrated. Optionally, a pretreatment or exhaust air purification device can also be installed in the fluidized bed device 7, which may be designed, in particular, as a centrifugal separator 36 or as a return separator, wherein the separated solid is returned to the fluidized bed by means of an extended pressure pipe. 2.

Pro kontrolu obsahu pevné látky ve fluidní vrstvě 2 je s výhodou upraveno měření tlakového rozdílu mezi místem 12 měření tlaku těsně nad fluidačním dnem 11 a dalším místem I2e měření tlaku ad fluidní vrstvou 2. Případně je také možné pro stanovení množství pevné látky ve fluidní vrstvě 2 využít rozdíl tlaku mezi čidly v místě 12f a 12f * a/nebo 12 měření tlaku. I když se tyto metody nabízejí pro využití zvláštních poměrů ve fluidní® loži, neomezuje se vy nález na tento typ měření obsahu pevné látky. Lze jej zjíštovat i jinak, například prostřednictvím odvažovacích buněk, na kterých je celé ústrojí JL fluidního lože namontováno.To control the solids content of the fluidized bed 2, a pressure difference measurement is preferably provided between the pressure measuring point 12 just above the fluidized bed 11 and the next pressure measuring point 12e ad fluidized bed 2. Optionally, it is also possible to determine the amount of solids in the fluidized bed 2. make use of the pressure difference between the sensors at 12f and 12f * and / or 12 pressure measurement. While these methods are offered to utilize special fluidized bed ratios, the invention is not limited to this type of solid content measurement. It can also be detected in other ways, for example by means of weighing cells on which the entire fluidized bed assembly 11 is mounted.

Aby bylo možné nyní odebírat hmotnostní prpud, který je tvořen směsí plynu a pevné látky a který sám o sobě podléhá v krátkých časových intervalech jen velmi nepatrnýmIn order to now be able to extract a mass jet consisting of a mixture of gas and solid, which in itself is subject to very slight intervals at short intervals

ta proudu pevnýci tělísek ve dvoufázové směsi a tím se umožňuje přesné dávkování. Přitom'je rychlost přes trysku trys kového ústrojí 28 přiváděného plynu, který může být jiný než ve fluidní vrstvě 2, například již zmíněná pára přimíchávané kapaliny, účelně v podstatě stejně velká jako rychlost skrz výpust 3 procházejícího proudu plynu a pevné látky.This flows through the solids of the bodies in the two-phase mixture and thus allows accurate dosing. In this case, the velocity through the nozzle of the feed gas nozzle device 28, which may be different from the fluidized bed 2, for example the aforementioned vapor of the mixed liquid, is expediently substantially equal to the velocity through the outlet 3 of the gas and solids passing through it.

Protože, jak již.bylo v předcházejícím popsáno, je kvalita dávkování vytékající pevné látky velmi podstatně určena také homogenitou vytékajícího proudu plynu a pevné látky, je snaha odstranit možné zdroje nestability příslušnými opatřeními již ve fluidní vrstvě 2. Tak je například možné zvýšit hranice nestability vhodným vytvořením dna 11 fluidní vrstvy 2. Tak například zvolí-li se vysokoporézní slinovaná dna se středním průměrem póru o hodnotě 25 ,um a tloušt kou dna 11 o hodnotě zhruba 20 mm, tak proudí fluidum jemně rozděleně 'do fluidní vrstvy 2. Kmitání schopná dna 11 fluidního lože, která mohou být například pulsujícím čidlem uváděna do vibrací, podporují tento proces. Stejným způsobem je také možné nasazení míchadel. Fluidační plyn, případně pára, která proudí dovnitř skrz dno 11 ústrojí 1^ fluidního lože tak, že pulsuje, také zdokonaluje, případně přídavně k popsaným opatřením, homogenizaci fluidní vrstvy 2,Since, as previously described, the dosing quality of the effluent solid is very much determined also by the homogeneity of the effluent gas and solid stream, an attempt is made to eliminate possible sources of instability by appropriate measures already in the fluidized bed. For example, if a highly porous sintered bottom having a mean pore diameter of 25 µm and a bottom thickness of about 20 mm is chosen, the fluid flows finely divided into the fluidized bed. 11, which can be vibrated by a pulsating sensor, for example, support this process. The use of agitators is also possible in the same way. The fluidizing gas or vapor that flows in through the bottom 11 of the fluidized bed device 1 so that it pulses also improves, optionally in addition to the described measures, the homogenization of the fluidized bed 2,

Bezproblémová oblast vstupní zóny je určena poměrem průměru D výpusti 3 a výšky H a/nebo dnové plochy fluidní vrstvy 2, a to při shodně zachovávané rychlosti fluidizace. Jako minimální požadavek se ukázalo účelné vytvořit poměr D : H o hodnotě 1:2. Čím větší je výška K fluidní vrstvy 2 a tím i obsah pevné látky proti průměru D výpusti j3, tím lepší je homogenita fluidní vrstvy 2 a tím i předhoroogenizování vytékajícího proudu plynu a pevné látky»The problem-free zone of the inlet zone is determined by the ratio D of the outlet 3 to the height H and / or the bottom surface of the fluidized bed 2, at the same fluidization rate. As a minimum requirement, it has proved expedient to create a D: H ratio of 1: 2. The greater the height K of the fluidized bed 2 and thus the solids content relative to the diameter D of the outlet 13, the better the homogeneity of the fluidized bed 2 and thus the pre-horogenization of the effluent gas and solid stream »

Větší výšky H fluidní vrstvy 2 působí mimoto tlumivě na kmity, které se mohou vytvářet například při plnění částic pevné látky do fluidní vrstvy 2 prostřednictvím například dopravního ústrojí 21.In addition, the higher heights H of the fluidized bed 2 act to dampen the oscillations which can be formed, for example, when the solid particles are filled into the fluidized bed 2 by means of, for example, the conveying device 21.

Dále může být s výhodou souměrně vzhledem k výpusti 3 uspořádána jedna nebo více fluidačních trysek 6, prostřednictvím kterých se pneumatickým kanálem 10 přídavně k proudu plynu ve směru šipky G, který proudí skrz dno 11 ústrojíFurthermore, one or more fluidizing nozzles 6 can be arranged symmetrically with respect to the outlet 3, by means of which through the pneumatic channel 10, in addition to the gas flow in the direction of arrow G, which flows through the bottom 11 of the device

1. fluidního lože, přivádí do fluidní vrstvy 2 fluidační plyn. Fluidační tryska 6 je zde vytvořena ve tvaru prstencového kanálu s porovitou vložkou, což umožňuje přídavně fluidovat výpust 3 soustředně. Tím se vytváří možnost do jisté míry působit proti vytváření nestabilit, které jsou charakteristické právě pro vstupní zónu. Ukázalo se také, že tímto způsobem lze omezit vtahování bublin do vypouštěcího potrubí 4. Proto by měla být rychlost přes fluidační trysku 6 přídavně přiváděného plynu s výhodou nižší než rychlost plynu proudícího skrz dno 11 ústrojí JL fluidního lože. Můstky pevné látky, které se rády tvoří právě v oblasti výpusti 3, mohou tak být zlomeny a uvolněny.1, a fluidizing gas is supplied to the fluidized bed 2. The fluidizing nozzle 6 is here in the form of an annular channel with a porous insert, which allows additional fluidization of the outlet 3 concentrically. This creates the possibility to counteract to a certain extent the formation of instabilities that are characteristic of the entrance zone. It has also been shown that in this way the drawing of bubbles into the discharge pipe 4 can be reduced. Therefore, the velocity through the additionally supplied gas fluidising nozzle 6 should preferably be lower than the velocity of the gas flowing through the bottom 11 of the fluidized bed device 11. The solid bridges, which like to form just in the region of the outlet 3, can thus be broken and released.

Hmotnostní proud vytékající pevné látky je v podstatě určen hmotností pevné látky, která je právě ve fluidní vrstvě 2 a tlakovým rozdílem mezi bodem nad fluidní vrst11 vou 2. a mezi bodem v části zařízení, bezprostředně navazující na vypouštěcí potrubí 4, přičemž se zjištuje vyhodnocováním těchto dat a může být ovlivňován tak jak je to uvedeno v dalším.The mass flow rate of the effluent solid is essentially determined by the mass of the solid present in the fluidized bed 2 and the pressure difference between the point above the fluidized bed 2 and the point in the portion of the apparatus immediately adjacent to the discharge conduit 4. data and can be influenced as described below.

Přibližné předběžné nastavení vytékajícího hmotnostního proudu pevné látky se provádí prostřednictvím obsahu pevné látky ve fluidní vrstvě 2 a/nebo prostřednictvím zvýšení nebo snížení tlaku nad fluidní vrstvou 2. Přitom se zjištuje obsah pevné látky, jak již bylo výše uvedeno a reguluje se prostřednictvím ovládání, případně řízení 34, které působí na dodávání pevné látky do fluidní vrstvy 2 prostřednictvím dopravního ústrojí 21.The approximate pre-setting of the effluent mass flow of solids is carried out by means of the solids content in the fluidized bed 2 and / or by increasing or decreasing the pressure over the fluidized bed 2. The solids content is determined as described above and controlled by control or controller 34, which acts to supply the solid to the fluidized bed 2 via the conveying device 21.

Je zvláště výhodné, pokud se prostřednictvím místa 12e měření tlaku v prostoru nad fluidní vrstvou 2 zjištuje tlak a reguluje se prostřednictvím například pamětove naprogramovatelného řízení 34, případně regulace ovládáním ventilu 35 v odfukovém potrubí 34' ústrojí 1^ fluidního lože a/nebo prostřednictvím ventilu, 33. v potrubí 3JL regulovaným přidáváním na vyšší tlakové úrovni dodávaného plynu, přičemž tento plyn může být shodný s fluidačním plynem nebo to může být plyn jiný.It is particularly advantageous for the pressure to be determined by means of the pressure measurement point 12e above the fluidized bed 2 and is controlled by, for example, a memory programmable control 34 or control by controlling the valve 35 in the exhaust duct 34 '. 33. in line 31 by controlled addition at a higher pressure level of the supplied gas, which gas may be the same as the fluidizing gas or may be another gas.

Místo tlaku na čidle v místě 12e měření tlaku lze k tomu také využít tlakový rozdíl mezi tímto čidlem v místě 12e měření tlaku a mezi místem 12g měření tlaku, které je upraveno v následné části zařízení, jako například v mísícím ústrojí 18, což se doporučuje zejména tehdy, pokud tlak v této části zařízení, případně v mísícím ústrojí 18 podléhá podmínkám a změnám, které jsou podmíněny provozem.Instead of the pressure at the sensor at the pressure measuring point 12e, the pressure difference between this sensor at the pressure measuring point 12e and the pressure measuring point 12g provided in the downstream part of the device, such as the mixing device 18, can also be used. if the pressure in this part of the device or in the mixing device 18 is subject to conditions and changes which are subject to operation.

Pokud je upraveno, a to pokud možno v bezprostřední návaznosti na výpust 3, již zmíněné přivádění plynu, které je tvořeno dutým tělesem 5 a zaplynovávacím kanálem 8, lze dosáhnout ovlivnění hmotnostního průchodu pevné látky v průběhu extrémně malých reakčních časů. To je možné v principu realizovat jednotlivými, například ve tvaru věnce a vypouštěcím potrubí 4 uspořádanými tryskami, přičemž výhodné uspořádání spočívá v tom, že je upraveno válcové, pro plyny prostupné duté těleso 5, například z keramiky, které je obklopeno prstencovým zaplynovávacím kanálem 8. Ten je prostřednictvím plynového potrubí 10*, které může být spoje no s kanálem 10 k fluidačním tryskám Jo „ také plněn fluidačním plynem, přičemž je možné upravit ventily 13, 13 , případně také rozváděči ventily a/nebo ventily pro omezování tlaku.If provided, preferably in the immediate vicinity of the outlet 3, the aforementioned gas supply, which is formed by the hollow body 5 and the gassing channel 8, can be influenced by the mass passage of the solid during extremely small reaction times. This can in principle be realized by means of individual nozzles, for example in the form of a collar and a discharge pipe 4, with the advantageous arrangement being a cylindrical gas-permeable hollow body 5, for example of ceramic, surrounded by an annular gas passage 8. This is also fed with fluidizing gas via a gas line 10 *, which can be connected to the channel 10 to the fluidizing nozzles 10 ', and it is possible to provide valves 13, 13, optionally also distribution valves and / or pressure limiting valves.

Pro měření vystupujícího proudu plynu a pevné látky může být pokud možno blízko výpusti .3 v pórovité stěně 7 dutého tělesa 5 uspořádáno místo 12 měření tlaku, prostřednictvím kterého se společně s místem 12 měření tlaku, které je uspořádáno blízko, dna 11 ústrojí fluidního lože určuje tlakový rozdíl mezi fluidní vrstvou 2 v blízkosti dna 11 a mezi vypouštěcím potrubím 4 blízko výpusti _3> přičemž k tomu může být případně upraven piezorezistivní snímač tla ku, případně rozdílu tlaku, nebo dva samostatné piezorezistivní snímače tlaku. Tímto polohováním míst 12, 12' měřéní tlaku se dosáhne toho, že mrtvá doba mezi vstupem pevné lát ky do výpusti 3: a mezi změřením hmotnostního proudu pevné látky prostřednictvím míst 12, 12 měření tlaku se sníží na minimum.For the measurement of the outgoing gas and solid stream, a pressure measuring point 12 can be provided in the porous wall 7 of the hollow body 5 as far as possible, by means of which the bottom 11 of the fluidized bed device is determined together with the pressure measuring point 12 the pressure difference between the fluidized bed 2 near the bottom 11 and between the discharge pipe 4 near the outlet 3, whereby a piezoresistive pressure sensor or a pressure difference, or two separate piezoresistive pressure sensors may optionally be provided for this. By positioning the pressure measuring points 12, 12 ', the dead time between the solid inlet of the outlet 3 and the measurement of the solid mass flow through the pressure measuring points 12, 12 is reduced to a minimum.

Toto měření by se samozřejmě mohlo uskutečnit také jiným způsobem měření, například na podkladě Coriolisova prin čipu, čímž by však vznikalo nežádoucí nepříznivé ovlivňování hmotnostního proudu pevné látky z hlediska průchodu a homogenity.This measurement could, of course, also be carried out by another method of measurement, for example on the basis of a Coriolis prin chip, but this would undesirably affect the mass flow of the solid in terms of passage and homogeneity.

Naměřená data, která jsou k dispozici prostřednictvím měření rozdílu tlaku, mohou být vedena do již zmíněného řízení 34 s vestavěným regulátorem, které opět řídí fluidování a/nebo zaplynování vytékajícího proudu a pevné látky prostřednictvím zaplynovávacího kanálu 8 a/nebo řídí fluidační trysku 6 nebo fluidační trysky 6 a tím umožňuje regulaci proudu plynu a pevné látky.The measured data available through the differential pressure measurement can be fed to the aforementioned controller 34 with a built-in regulator which again controls the fluidization and / or gassing of the effluent and solids via the gassing channel 8 and / or controls the fluidization nozzle 6 or fluidization. of the nozzle 6, thereby allowing the flow of gas and solids to be regulated.

Přídavek přídavného fluidačního plynu, který je potřebný pro ovlivnění průchodu hmotnosti pevné látky, činí přitom jen zlomek celkového množství fluidačního plynu, čímž se umožní velmi rychlé regulační a řídicí doby o hodnotě nižší než 100 milisekund.The addition of the additional fluidizing gas required to influence the mass flow of the solid is only a fraction of the total fluidizing gas, thereby allowing very fast control and control times of less than 100 milliseconds.

Úprava dalších míst 12a až 12e měření tlaku umožňuje jednak kontrolu porovitosti a homogenity fluidní vrstvy 2_ prostřednictvím měření tlakového rozdílu uvnitř fluidní vrstvy 2, což se uskutečňuje v místech 12a a 12b měření tlaku. Jednak lze také prostřednictvím míst 12 * a 12c měření tlaku, která jsou uspořádána těsně nad a těsně pod dnem 11 ústrojí _1 fluidního lože, měřit tlakovou ztrátu nadThe provision of additional pressure measurement sites 12a to 12e allows for the control of the porosity and homogeneity of the fluidized bed 2 by measuring the pressure difference within the fluidized bed 2, which is carried out at the pressure measuring points 12a and 12b. On the one hand, it is also possible to measure the pressure loss above and below the bottom 11 of the fluidized bed device 1 by means of pressure measuring points 12 * and 12c.

V X dnem 11, coz umožňuje včas rozpoznat případné ucpávky pórovitého dna 11.At X day 11, which allows early detection of any plugs of the porous bottom 11.

Aby se zabránilo, že by se jemné pevné látky z fluidní vrstvy 2 usazovaly na měřicích membránách tlakových čidel, upraví se s výhodou malé, jemné, pórovité filtry z plastické hmoty, případně se zabraňuje vnikání částic pevné látky proplachován£m tlakového potrubí plyneir..In order to prevent fine solids from the fluidized bed 2 from settling on the measuring membranes of the pressure sensors, small, fine, porous plastic filters are preferably provided, or solid particles are prevented from being flushed through the pressure line through the gas line.

^vaiueřené údaje o měření homogenity ve fluidní vrstvě 2 mohou sloužit jako regulativ jak prostřednictvím dodatečného seřízeni vstupní rychlosti fluidačního plynu tak také prostřednictvím přívodu přídavného fluidačního plynu, a to prostřednictvím fluidačních trysek 6, fluidačního dna 11 a zejména prostřednictvím přívodu plynu skrz duté těleso 5 a zav plnovávací kanál 8, čímž se jednak zajistí homogenizace fluidní vrstvy 2 a jednak vytékajícího proudu plynu a pevné látky. ^The aforementioned homogeneity measurement data in the fluidized bed 2 can serve as a regulator both by additionally adjusting the inlet velocity of the fluidizing gas as well as by supplying the additional fluidizing gas through the fluidizing nozzles 6, the fluidizing bottom 11 and in particular through the gas supply through the hollow body 5; In this way, the filling channel 8 is closed, thereby ensuring, on the one hand, homogenization of the fluidized bed 2 and, on the other hand, an outflow of gas and solids.

Tím se pro dosažení požadované přesnosti a rychlosti dávkování vytváří větší počet regulačních, případně řídicích mechanismů, jejichž kombinace, případně oddělené použití poskytují velkou regulační oblast a dokonalé regulační charakteristiky.As a result, in order to achieve the desired accuracy and dosing speed, a number of control or control mechanisms are created, whose combination or separate use provides a large control area and perfect control characteristics.

Tím se splňují dva dobré předpoklady pro dávkované přesné směšování obtížně ,sm-ěšovatelné pevné látky s kapalinou, a to tím, že jednak lze přesně určit množství pevné látky a jednak je toto množství k dispozici pro směšování za zvláště příznivých předpokladů. Proto je jako třetí předpoklad pro řešení problému podle vynálezu upraveno v návaznosti na ústrojí fluidního loze, které obsahuje fluidační a dávkovači ústrojí, upraveno mísící ústrojí 18, které je znázorněno jen symbolicky a v principu může být vytvořeno různým způsobem. Tak například může být ústrojí 1_ fluidního lože naplněno až do dosažení výšky H, což se zjistí prostřednictvím čidel popsaným způsobem, a může být dávkovaně vyprázdněno do mísícího ústrojí 1S, které pracuje v dávkovacím provozu.This fulfills two good preconditions for dosing precise mixing of a difficult-to-mix solid with a liquid, namely that the quantity of the solid can be accurately determined and, on the other hand, this amount is available for mixing under particularly favorable conditions. Therefore, as a third prerequisite for solving the problem according to the invention, a mixing device 18, which is shown only symbolically and can in principle be formed in different ways, is provided following a fluidized bed device comprising a fluidizing and dosing device. For example, the fluidized bed device 7 can be filled up to a height H, as determined by the sensors in the manner described, and can be emptied into a mixing device 15 which operates in a metering operation.

Přimíchávaná kapalina nebo kapaliny se do systému při15 vádě jí prostřednictvím potrubí 40 nejméně v jednom místě. Zejména je ta.<é možné přidávat shodnou kapalinu současně na různých místech. Přitom lze tuto kapalinu vstřikovat do flui dováné pevné látky prostřednictvím rozstřikovacích trysek, například také prostřednictvím dutého hřídele 27 mísícího ústrojí 18 a/nebo také v kapalné nebo v parní formě přímo do fluidní vrstvy 2 a/nebo do tryskového ústrojí 28, případně také jen pro předvlhčování.The admixed liquid or fluids are fed into the system via line 40 at least one location. In particular, it is possible to add the same liquid simultaneously at different points. In this case, the liquid can be injected into the fluidized solid by means of spray nozzles, for example also through the hollow shaft 27 of the mixing device 18 and / or also in liquid or vapor form directly into the fluidized bed 2 and / or the nozzle device 28 pre-humidification.

V kapalinovém potrubí 40, u kterého jsou znázorněny dvě alternativně nebo kumulativně použité varianty, jsou upravena odpovídající ústrojí pro cílené změny průchodu, například regulační ventil 41 a/nebo čerpadlo, jakož i měřicí přístroj 42 pro měření přidávaného množství kapaliny, které mohou být vytvořeny různě, například v podobě magneticky indukčního průchozího měřiče, ultrazvukového měřiče nebo podobně. Je ta ké možné tyto průchozí měřiče provozovat jen. dočasně, aby se regulovalo základní nastavení. Prostřednictvím měřeného průchodu kapaliny a pevné látky se potota podle požadavků provozu uskutečňuje také regulace množství kapaliny, například prostřednictvím působení na regulační ventil 41.In the fluid line 40, where two alternatively or cumulatively used variants are shown, corresponding devices for targeted flow changes are provided, for example a control valve 41 and / or a pump, as well as a measuring device 42 for measuring the amount of liquid added, which can be made differently , for example in the form of a magnetically inductive meter, ultrasonic meter or the like. It is also possible to operate these through meters only. temporarily to regulate the basic settings. By means of the measured passage of the liquid and the solid, the sweat also regulates the amount of liquid according to the requirements of the operation, for example by acting on the control valve 41.

Jak již bylo uvedeno, může být mísící ústrojí 18 vytvořeno nejrůznějším způsobem. Využití dávkovaného provozu je výhodné u popílku proto, že popílek se v praxi odvádí časově ve velmi různých množstvích.As already mentioned, the mixing device 18 can be formed in a variety of ways. The use of batch operation is advantageous in fly ash because the fly ash is in practice discharged in very different amounts over time.

I když byl vynález popsán na podkladě mísícího ústrojí 18, které samo o sobě může být vytvořeno různě, je bez obtíží možné jej využít v jiných závislostech, například pro přídavné dávkování do vah. Dále jsou možné také četné modifikace u znázorněného zařízení. Tak například pro regulaci tlakového rozdílu mezi bodem nad fluidní vrstvou 2 a mezi mísícím ústrojím 1S může být do potrubí 31. ústrojí 1 fluidního lože integrován ventil _3_3, který je regulován v závislosti na tlakovém rozdílu mezi místem 12f a 12g měření tlaku .Although the invention has been described on the basis of a mixing device 18, which in itself can be designed in different ways, it can be used without difficulty in other dependencies, for example for additional dosing into scales. Furthermore, numerous modifications are also possible in the apparatus shown. For example, to control the pressure difference between the point above the fluidized bed 2 and the mixing device 16, a valve 33 can be integrated into the piping 31 of the fluidized bed device 1, which is controlled depending on the pressure difference between the pressure measuring point 12f and 12g.

Claims

1. A method for dispensing granular or pulverulent materials using a dispensing fluidized bed, wherein the granular or pulverulent materials are withdrawn from the bottom region of the fluidized bed.

Method according to claim 1, characterized in that the granular or powdered solid which is pulled away from the bottom region of the fluidized bed is then brought together as a honiogenized mixture of gas and substance and mixed with at least a second substance, in particular a liquid, and preferably liquid is injected into the fluid.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that for dosing the homogenized gas-substance mixture, a gas is additionally supplied to it before mixing with the second substance, the gas being fed around, for example, a mixing device flowing gas and solids. optionally parallel to the direction of flow thereof, and that preferably the speed of the additionally supplied gas stream of the gas / substance surrounding the gas is as high as the gas stream of the gas / substance mixture.

Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding claims with at least one inlet and at least one outlet provided with a gas permeable fluidized bed, for example a perforated bottom provided with a fluidized bed device for forming a biphasic mixture of granular or powdered solids with fluid supplied through the fluidized bed. Bottom, characterized in that at least one outlet (3) of the fluidized bed device (1) is connected to and terminates in the fluidized bed (11).

Device according to claim 4, characterized in that it is provided with a measuring device for measuring the solids content of the two-phase mixture, in particular in the fluidized bed device (1).

Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that a discharge pipe (4) is provided on the outlet (3), which opens into a mixing device (18) into which the second substance is fed, in particular as a liquid, preferably via spraying. nozzles or the like.

Apparatus according to one of Claims 4 to 6, characterized in that a nozzle device (5) provided as a hollow body (5) is preferably provided on the outlet (3) of the fluidized bed device (1) or in the region of the discharge pipe (4). 28) as a dosing device, in particular for the mixing process, having channels (10) for supplying additional gas through the porous wall (7), nozzles and the like of the hollow body (5) to or optionally a homogeneous mixture of gas and substance.

Device according to one of Claims 4 to 7, characterized in that for measuring the substance content in the fluidized gas-substance mixture, the fluidised bed device (1) and the nozzle device (28) are provided with spaced-apart locations (12a to 12f) ') pressure measurement with preferably electrical or electronic pressure measuring devices or level sensors, whose output sig19 t

The filaments are fed to, for example, a para-programmable electronic control (34), whose output signals are fed preferably to control the valves (13, 13 *), in particular distribution valves and / or pressure limiting valves, and preferably from the conveying device (21). for supplying at least one substance to the fluidized bed device (1) and / or to the mixing device (13).

Device according to one of Claims 4 to S, characterized in that the fluidized bed device (1) is operable in particular by a preselectable gas pressure by means of a valve (35) controlled by the control (34).

Device according to one of Claims 4 to 9, characterized in that it has a liquid control circuit (34, 40, 41) provided, which is preferably controllable by means of a control circuit (34) connected to a corresponding pressure gauge in the control circuit (34). a pressure measuring point (12-12f) on the fluidized bed device (1).